Jak przystąpić do programu badawczego nowych gwiazd
Wskazówki / / December 19, 2019
Współczesne badania naukowe przyniosły wiele nowych danych, które przeciętny naukowiec nie może je przetwarzać. I komputery wciąż nie może się równać z ludzkiego oka na poziomie percepcji. Co robić? Przyciągnąć ochotników. Brytyjski astronom Robert Simpson (Robert Simpson) mówi w jaki sposób projekt Zooniverse Pomaga miliony wolontariuszy z całego świata do udziału w działaniach naukowych: mapować Drogę Mleczną, szukać planet pozasłonecznych, wziąć słonie i zdefiniować rodzaje komórek rakowych.
Robert Simpson
Astronom, web developer, pracownik Uniwersytetu w Oksfordzie. Jeden z założycieli projektu Zooniverse.
- Co robi projekt Zooniverse?
- Tworzymy projekty: Umieść crowdsourcing swobodnie dostępne dane, zazwyczaj obrazy, czasami audio lub wideo, a następnie poprosił wolontariuszy do prowadzenia badań naukowych, które zwykle dał do pracy doktoranci. Pomaga przetwarzać ogromne ilości informacji z dużą prędkością, co oznacza, że naukowcy mogą skoncentrować się na kompleksowej analizie badań.
- Oznacza to, że w głównym dają wolontariuszom żmudnej pracy?
- Tak. Ale najbardziej zdumiewające jest to, że ludzie lubią to. Robią pracę, komunikować się ze sobą Online i również odkryć. Jest to cecha Zooniverse: nie tylko, żeby ktoś do pracy dla nas, dajemy każdemu możliwość rozpoczęcia własnych badań za pomocą naszego informacje.
- Ale są komputery, które mogą wykonywać bardzo skomplikowane zadania. Że taka osoba może zauważyć, których nie można zobaczyć z komputera?
- Dużo. Dokładniej, dużo. jeden z naszych projekt Stawia sobie za zadanie znalezienie wolontariuszy i różnice między spiralnych galaktyk eliptycznych. Chociaż to było poza możliwościami komputerów. W rzeczywistości, komputery nie mogą tego zrobić teraz, jeśli nie korzystać z danych, które zebraliśmy dla maszyn treningowych. Komputer jest w 85% przypadków. Jednak w pozostałych 15% były najbardziej interesujących obiektów o niezwykłych kształtach i kolorach w nich coś jest nieznacznie wykracza poza normę. Ludzie mogą uznać te obiekty i maszyny - no, ale to oni stanowią największą wartość dla nauki. W istocie, komputery nie mogą robić tylko te małe rzeczy, które potrzebujemy.
Dobrą wiadomością: możemy nauczyć komputery do pracy lepiej na podstawie odpowiedzi otrzymanych przez daną osobę. Ale my nadal iść do przodu, aby zbadać niezwykłe, tym bardziej skomplikowana jest galaktyka. W związku z tym, projekt będzie kontynuowany w biznesie, bo ludzie są zawsze szuka wyzwań.
Innym przykładem. Nasz poprzedni projekt "Łowcy planet„Przyciąga ludzi do widoku danych na krzywych świetlnych uzyskanych z teleskopu” Kepler”. Przyjrzeliśmy 150,000 gwiazd, badając światło emitowane. Punkt działania było zobaczyć, jak gwiazda przechodzi przed planety i zmierzyć spadek jasności. Ściemnianie pokazać wielkość planety, prędkość jej ruchu orbitalnego - ogromną ilość informacji. Aby to zrobić, po prostu trzeba bardzo długo uważane gwiazdą za pomocą dobrych narzędzi.
Znalezieniu planety! Bez ciebie nie będzie wiedział o jego istnieniu.
Teraz NASA i specjalistów pracujących z teleskopu „Kepler”, używane algorytmy komputerowe do przetwarzania danych, a na przestrzeni lat odkryli wiele planet. Ale nasze doświadczenia z informacją o galaktykach mówi, że dane z kosmosu może być dużo detali, Zauważ, że ludzie nie zauważają, komputery, ponieważ maszyny są programowane, aby szukać standardu zdarzeń. Odkryliśmy, że planety są pominięte przez NASA. Niektóre są zaskakujące, że nie mogą być postrzegane przez zmysły, ale one istnieją. Na przykład, okazało się jedną z siedmiu planet w systemie, podobnie jak energia słoneczna. Odkrycie to jest bardzo ważne, ponieważ im więcej planet krąży wokół gwiazdy, bardziej chaotyczne lekkie ślady zostawiają.
- każdy monitory wolontariuszy szczególna gwiazdą?
- Nie. Jak dla galaktyk w tym samym obiekcie obserwuje się bezpośrednio 10-15 osób. Możemy napisać im wiadomość: „Ty odkryli planetę!”. Takie listy są bardzo zabawne wysłać. Wiele z tych osób są autorami odkryć tylko w słowach, bo nie możemy podać ich nazw planet. Ale możemy powiedzieć: „Ty odkryli planetę! Bez ciebie nie będzie wiedział o jego istnieniu. "
- Które z odkryć dokonanych przez wolontariuszy, był najbardziej niezwykły?
- jedna z pierwszej orbity planet, okazało natychmiast idzie o dwóch gwiazd krążących wokół siebie. I wokół tego systemu polega na orbitę dwóch kolejnych gwiazd, które również są niezależne od siebie. Tak że planeta czterech słońc. Dwa z nich są jasne, pojawiają się na niebie w tym samym czasie, i dwa słabsze zamiast poruszać się w kręgu na peryferiach. I to jest dokładnie to rodzaj systemu nie można znaleźć komputera.
A jednak odkryliśmy planetę z dwoma słońcami jak Tatooine. Team „Kepler” ogłosiła otwarcie przyjrzeliśmy swoich danych i zrozumiał, że to też odkryta dopiero późno w komunikacie prasowym. Tak więc znajdujemy wspaniały, niezwykły materiał.
- Czy projekt, osoba, która jest odpowiedzialna za analizę danych uzyskanych od wolontariuszy?
- W sprawie sortowania wyników możemy polegać na statystykach. Wcześniej byliśmy coraz średni wynik dla 50 widokiem obiektu, ale teraz jesteśmy mądrzejsi pracy.
Na przykład, w ramach projektu "Pictures "Serengeti"„Oddany do różnorodności biologicznej i współzależności między gatunkami w parku narodowym” Serengeti „w Afryce. Naukowcy chcieli zbadać populację lwy, hieny, gepardy i lamparty w parku i umieszczone 200 kamer. Teraz rozumiem, że kwota była nadmierna, ale oni nawet nie wiedzą, że otrzymają taką ogromną ilość danych. kamery motion capture działa dobrze, bo słońce wschodziło pod pewnym kątem, przez przejeżdżające samochody z turystami, wiatr martwi trawy. Naukowcy zostali przytłoczeni przez liczbę zdjęć, dwóch pracowników musiał przetworzyć ponad 1,5 miliona zdjęć. Nawet nie próbuje to zrobić na własną rękę.
Sądziłem, że 60% z ujęć zostały dokonane z powodu ruchów trawie. Zdecydowaliśmy, że jeśli trzy z pięciu osób będzie patrzeć na obraz i powiedzieć, że jest to tylko trawa jest widoczny, to będzie po prostu usunąć plik z systemu. Stopniowo rzuciliśmy wszystkie zdjęcia z roślin, pozostawiając tylko zdjęcia zwierząt. A następnie w przypadku weszła Statistics. Każdy obraz oglądany w średnio 20 razy, a na podstawie mamy strukturę bazy danych otrzymanych informacji.
Na ścianie mojego biura wisi plakat z ogromnej mozaice zdjęć, który przedstawia gnu (są one nazywane „hamburgery dla gepardów”, ponieważ są one ciągle jeść gepardy). Wszystkie zdjęcia na plakacie zostały zidentyfikowane przez naszych wolontariuszy. Zrobiliśmy to samo plakaty zebry, lwy i słonie, tylko do zabawy, gdy zdali sobie sprawę, że jednym kliknięciem myszy można uzyskać 17 000 zdjęć słoni.
- A co ludzie zauważyli niezwykły projekt, poświęcony „Serengeti”?
- W tym projekcie nie byliśmy proszeni o zwrócenie uwagi na ptaki, bo inicjatorzy studiów pracował z ssaków. Więc mieliśmy wspólny przycisk dla wszystkich ptaków. Ale niektórzy ochotnicy oznaczone sobie zdjęcia ptaków, dzięki ich wysiłkom i zaangażowaniu, możemy przyniosły dane na temat ptaków w katalogu, jak powinno być, tak po prostu.
- dane te mogą być dla kogoś użyteczne.
- Dokładnie. Oni po prostu dodaje inną grupę gatunków do badania.
Więc nie był „ogień” kategoria oparte. W „Serengeti” często się zdarzyć, a ludzie zauważyli zdjęcia z nimi. Inną kategorią zabawa - „People”, który spotkał się także w obrazach. Były Rangers, którzy zainstalowali kamerę i zrobić kilka zdjęć próbnych z krakersami. Kiedyś musiał usunąć dane z badania, ponieważ turyści przypadkowo obozowali naprzeciwko jednej z kamer.
- Gdy tylko ostrzec ludzi!
- Nie możemy sobie wyobrazić, że ktoś naprawdę chce rozbić obóz w tych miejscach. To centrum „Serengeti”, nie może być niebezpieczne!
- Wspomniałeś, że w projektPoświęcony badaniu komórek rakowych, osoby traktowane próbki tkanin. Jak zostali przyjęci?
- Próbki, malowane w konkretnych kolorów, mamy z Cambridge, gdzie zostały one podjęte w trakcie badań medycznych Anonim. Nasi ochotnicy patrząc na obrazy, które są wykorzystywane do wyszukiwania komórek rakowych, wielkości guza lub nieprawidłowości w tkankach. Mamy pod warunkiem przykłady dla porównania, utworzony szkolenie. Trzeba tylko rozpoznawać obrazy, ale takie doktoranci pracy spędzają połowę czasu przeznaczonego na badania. Teraz cały tydzień mogą zajmować się tylko z pracy, a przygotowanie ich tempa prac naukowych rośnie.
Mamy kolejny medyczny projekt robaki badawcze. Obserwujemy nicienie składają jaja w szalkach Petriego. Komputer może posiadać wiele obliczeń związanych z nicieni, ale nie można powiedzieć, kiedy leżeli jaja. Wolontariusze są oglądania filmów, a ich zadaniem - nacisnąć przycisk w grze, gdy widzą nowy jajko. Myślę, że to obrzydliwe hobby, boję się nawet spojrzeć na te robaki. Te mikroskopijne nicienie są straszne, ale są one niezbędne do badania raka. Robaki wygodnie obserwować mutacji genetycznej, a jednym z nich jest związane z tworzeniem guzów, przejawiające się w pewnym fenotypie. Można go określić ich zdolność do składania jaj.
- Ty się wiele na temat różnych dziedzin naukowych, które nigdy nie dotykają nauczyć.
- Tak, i to jest niesamowite. Jednego dnia udaliśmy się poza granice astronomii, ludzie przychodzili do nas z ogromną historią naukowej i pomogliśmy im, aby przyspieszyć pracę. Publikuję artykuły w czasopismach, które są obecnie objęte zakresem mojej wiedzy zawodowej, która też, nawiasem mówiąc, jest w porządku.
- Jedną z atrakcyjnych aspektów Zooniverse - sieci społecznej. Jak to projekty brainstorm?
- Mamy platformę dyskusyjną, która obejmuje wszystkie projekty, zwany Talk. Gdy wolontariusz uzupełnia klasyfikacji obiektu, możemy zapytać, czy chce, aby to omówić. On przechodzi do omówienia, w których ten sam obraz może zostawić komentarz. Na przykład, można napisać: „To jest bardzo słodkie.” Albo zapytać: „A to Galaxy - spiralę?” - jeśli nie jest pewny. Lub wyjaśnienie: „Tam w rogu stoi słoń?”. Albo, powiedział: „Zastanawiam się, dlaczego to ma słonia z tyłu trzech ptaków?”
Platforma ta jest wykorzystywana przez wszystkich uczestników systemu, dzięki czemu naukowcy mogą odpowiadać na pytania użytkowników. Można także wyświetlić wszystkie komentarze, że ktoś wcześniej pozostawione do obrazu. Jeśli zauważysz coś dziwnego, a wraz z tobą to samo dziwność znaleźć kolejne 25 osób, można rozpocząć dyskusję. A zatem wystąpić niezwykłe odkrycia.
- Forum Wspólnota moderować? Lub naukowcy są zbyt zajęci, aby śledzić dyskusji?
- Pozwalamy ochotnicy dochodzić chęć zostania moderatorzy. Po otwarciu nowego projektu, naukowcy wybierać moderatorów. Dalsze projekt dba o siebie. Naukowcy odpowiedzi na pytania, jeśli nie są one zbyt przeciążony. Często całe grupy naukowców są chętni do pomocy ludzi.
Setki ochotników dedykowanych do projektu, twierdzą autorzy badań, ponieważ poświęcili ogromną czas i spotkał się z naukowcami.
Naukowcy starają się dowiedzieć więcej o aktywnych uczestników projektu, które powracają do badań. Naukowcy mogą ubiegać się o ochotników do specjalnej pomocy. Na przykład zapytać: „Jestem projektu znaleźć robaki na dnie oceanu, jeśli zobaczysz coś na ten temat, można oznaczyć hashtag?”. To jest drugi poziom rozwoju relacji opartych na nauce, zbudowany na bazie naszej platformy.
Nie zawsze będzie zainteresowany w pomaganiu ludziom. I dobrze, możemy oderwać ludzi od marnowania czasu na gry w internecie, angażując je w badaniach, tak aby zostały one opublikowane w literaturze naukowej. Setki ochotników dedykowanych do projektu, twierdzą autorzy badań, ponieważ poświęcili ogromną czas i spotkał się z naukowcami.
- Aby przyłączyć się każdy może projekt? Na przykład, dzieci mogą w nim uczestniczyć?
- Tak, wiem, że jeden z uczestników, uczennica z Wielkiej Brytanii, entuzjazm jest rozprowadzany do milionów galaktyk kategoriach w tym czasie miał 13 lat. Kilka lat temu, przyszła do nas na szkolenie. Wszystko to zdarzyło się tylko dlatego, że dowiedział się o naszym projekcie. Każdy może wziąć udział, o rejestrację musi jedynie wpisać swój login i adres e-mail, dzięki czemu możemy śledzić ludzi, którzy nam pomagają, a do generowania statystyk.
- Ludzie zdają się poświęcić ogromną ilość czasu projektu Zooniverse. Jesteś przeciwny udziału w badaniach gier komputerowych. ale naukowcy zauważyliŻe gry zmniejszyć stres i ból. I czy jest coś takiego w swoim systemie? Co nagradzania wolontariuszy otrzymać?
- We wczesnych etapach rozwoju projektu, zauważyliśmy to samo. Dlaczego ktoś spędza tyle czasu? Pracujemy od 2007 roku. Pierwszym zadaniem był podział na kategorie 900 000 galaktyk. Około 160 000 osób wzięło udział w projekcie, z czego około 10 osób obejrzało i sortowane każdą galaktykę. Miały być przeznaczone na nią kilka miesięcy pracuje na codzień. Ale udało się! Jesteśmy zaskoczeni, że ludzie zainwestowali tak wiele wysiłku w projekcie.
Poprosiliśmy dużo uczestników, pozwalając im dają różne odpowiedzi. mogliby odpowiedzieć, że jak astronomia i cud wszechświata, lub co lubią grać w gry. Ale ponad połowa ochotników powiedział chcieli przyczynić się do rozwoju nauki. Ludzie chcą być pomocne. Biorą projekt do serca i ciężko pracować, aby upewnić się, że: Zooniverse stara się poprawić efektywność badań i każde kliknięcie ułatwia naukę.